Fraunhofer Strategische Forschungsfelder

Ressourceneffizienz & Klimatechnologien

Natürliche Ressourcen sind begrenzt, werden aber von der wachsenden Weltbevölkerung immer schneller verbraucht. Die Folgen sind zunehmender Wettbewerb, insbesondere um Rohstoffe wie Erdöl, Kobalt oder Seltene Erden, und steigende Preise. Gleichzeitig bringt die Nutzung von Rohstoffen Umweltbelastungen mit sich wie die Freisetzung von Treibhausgasen, Schadstoffeinträge in Luft, Wasser und Boden oder den Rückgang der Biodiversität.

Ein schonender und gleichzeitig effizienter Umgang mit natürlichen Ressourcen ist daher eine Schlüsselkompetenz zukunftsfähiger Gesellschaften. Fraunhofer-Forschende entwickeln ressourcen- und energieeffiziente Technologien, unterstützen bei der ganzheitlichen Betrachtung von Wertschöpfungsketten. Sie befördern den Wandel vom weltweit noch weitgehend linearen System hin zu Stoffkreisläufen, zum Beispiel von Kunststoffen, die heute noch größtenteils in der Verbrennung, Böden oder Ozeanen landen. In diesem Zusammenhang erforschen die Fraunhofer-Expertinnen und -Experten auch Wege, um eine nachhaltige Produktion auf- bzw. auszubauen, die zu tiefgreifenden gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Veränderungsprozessen führt – mit nachhaltigen Wachstumsstrategien und dauerhafter Effizienz, die sich auf alle Bereiche der Wertschöpfung auswirkt und zur Entwicklung nachhaltiger Wirtschaftssysteme wie Green Economy, Kreislaufwirtschaft oder Bioökonomie beiträgt.

Ein weiteres Fokusthema in diesem Bereich und Kontext ist die Sektorkopplung. Sie soll einen entscheidenden Beitrag zur Erreichung ambitionierter Klimaschutzziele und der angestrebten Klimaneutralität 2030 durch den verstärkten Einsatz von erneuerbarem Strom in den Sektoren Verkehr, Wärme und Industrie zur Substitution von fossilen Energieträgern leisten und neue Optimierungs- und Geschäftsmöglichkeiten innerhalb eines sich verändernden Energiesystems erschließen.

Auf essentielle Herausforderungen heutiger Gesellschaften – Ressourcen- und Energieverbrauch, Klimawandel und das dauerhafte Verhältnis von Mensch und Natur – können auf diese Weise neue, belastbare Antworten gefunden werden.
 

Schwerpunkte

Erneuerbare Energien und Sektorkopplung | Nachhaltige Produktion (Biologische Transformation) | Kreislaufwirtschaft

 

 

Webspecial

Gutes Geld – Nachhaltigkeit

So verbindet sie heute Ökologie & Ökonomie.

 

Fraunhofer-Allianz Energie

Zu den Forschungsfeldern zählen die Digitalisierung der Energiewelt, Erneuerbare Energien, Energiesystemanalysen und -speichertechnologien sowie Energieeffizienztechnologien und Komponenten für Gebäude, Quartiere und Städte.

 

Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle

 

Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE®

Die Fraunhofer-Institute in diesem Cluster wollen die Wertschöpfungskette Kunststoff zirkulär gestalten. Die Ziele: weniger fossile Ressourcen entnehmen, Produkte intelligent machen und lange nutzen sowie End-of-Life-Verluste reduzieren. 

Cluster of Excellence Integrierte Energiesysteme CINES

Der Fraunhofer Forschungscluster Integrierte Energiesysteme CINES adressiert die zentralen technologischen und ökonomischen Herausforderungen der Energiewende. Ziel ist die System- und Marktintegration hoher Anteile variabler Erneuerbarer Energien in das Energiesystem. Dafür bündelt CINES die Kompetenzen der Institute für angewandte Energieforschung der Fraunhofer-Gesellschaft.

Gesamtgesellschaftlicher Impact

Vollendete Energiewende

Das Themenfeld »Energiewende« wird von vielen Fraunhofer-Instituten erforscht. Dies ermöglicht eine umfassende und ganzheitliche Betrachtung der Energiewende aus unterschiedlichen Perspektiven: Wirtschaftliche und technologische Aspekte werden ebenso untersucht wie ökologische und soziale Faktoren. So wird die Grundlage für eine erfolgreiche Energiewende geschaffen.

Die Institute der Fraunhofer-Gesellschaft engagieren sich auf zahlreichen Technologiefeldern im Kontext der Energiewende: von erneuerbaren Energien über Energieeffizienztechnologien und intelligente Energienetze bis hin zur Digitalisierung der Energiewirtschaft und Energiespeichern. Ziel ist es dabei, unsere Kunden mit besonders investitionssicheren, zukunftsweisenden und wettbewerbsfähigen Produkten auf Systemebene zu versorgen.
 
Um mit innovativen Produkten erfolgreich zu sein und neue Märkte zu erobern, erhalten kleine und mittelständische Unternehmen genauso wie Industrie und Energiewirtschaft Zugang zu einem großen Spektrum an Forschungs- und Entwicklungsangeboten. Das ganze Know-how kommt dabei aus einer Hand. 

Bei allen Aktivitäten steht stets das Ziel einer nachhaltigen, sicheren, wirtschaftlichen und sozial gerechten Energieversorgung und der vollendeten Energiewende im Mittelpunkt.

Ganzheitliche Kreislaufwirtschaft

Ob Bauschutt, Altholz, Müllverbrennungsschlacke, kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoff oder Elektronikschrott – jedes Jahr fallen weltweit insgesamt mehrere Millionen Tonnen derartiger Abfälle an. In Zeiten knapper werdender Ressourcen und im Sinne der Nachhaltigkeit müssen die heute meist linearen in zirkuläre Verwertungssysteme überführt werden.

Eine Kreislaufwirtschaft stellt das Gegenteil des derzeit noch vorherrschenden Prinzips der industriellen Produktion der »Linearwirtschaft« (häufig auch »„Wegwerfwirtschaft« genannt) dar. Bei Letzterer wird ein Großteil der eingesetzten Rohstoffe nach der jeweiligen Nutzungsdauer der Produkte deponiert oder verbrannt. Nur ein geringer Anteil wird einer Wiederverwendung zugeführt. Im Gegensatz dazu stellt die Kreislaufwirtschaft ein regeneratives, in diesem Sinne erneuerbares System dar. In ihm werden der Einsatz von Ressourcen, die Produktion von Abfall und Emissionen sowie die Verschwendung von Energie minimiert. Erreicht wird dieses durch Verlangsamen, Verringern und Schließen von Energie- und Materialkreisläufen. Als grundsätzliche Instrumente hierfür stehen langlebige Konstruktionen, Instandhaltung, Sanierung, Reparatur(-fähigkeit), Wiederverwendung, Wiederaufarbeitung und Wiederverwertung (Recycling) zur Verfügung. 

Die Fraunhofer-Gesellschaft hat es sich zum Ziel gesetzt, den Wandel vom heutigen, weltweit noch weitgehend linearen hin zu einem zirkulären System aktiv zu gestalten und forscht an den hierfür benötigten systemischen, technischen und sozialen Innovationen und den daran angepassten Wertschöpfungsnetzwerken.